3ª Aula teórico-prática de Química Orgânica 1. Para cada par das seguintes moléculas diga qual é o ácido mais forte, justificando. a) b) c) d) Ácido etanóico e ácido metanóico CF3-COOH e CH3-COOH ICH2-COOH e ClCH2-COOH Fenol e p-nitrofenol 2. O cloreto de etilo (0.1M) reage com o iodeto de potássio (0.1M) numa solução de acetona a 60ºC, originando iodeto de etilo e cloreto de potássio a uma velocidade de 5.44x10-7 mol/litro/seg. a) Se a reacção seguir um mecanismo SN2, qual será a velocidade da reacção para uma concentração de 0.01M de ambos os reagentes? b) Suponha que a velocidade era proporcional ao quadrado da concentração de iodeto de potássio e de primeira ordem relativamente ao cloreto de etilo (SN3). Qual será neste caso a velocidade da reacção para uma concentração de 0.01M dos reagentes? 3. Em cada uma das reacções SN1/SN2, qual dos pares 1 ou 2 irá reagir mais rapidamente? Justifique. a) 1 CH3CH2Cl + CH3CH2O- → CH3CH2CH2OCH2CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + CH3CH2OH → CH3CH2CH2OCH2CH3 + HCl b) 1 CH3CH2CH2Br (1.0M) + CH3O-(1.0M) → CH3CH2CH2OCH3 + Br2 CH3CH2CH2Br (1.0M) + CH3O (2.0M) → CH3CH2CH2OCH3 + Br c) 1 CH3CH2CH2Br + (C6H5)3N → CH3CH2CH2N(C6H5)3+ + Br+ 2 CH3CH2CH2Br + (C6H5)3P → CH3CH2CH2P(C6H5)3 + Br d) 1 (CH3)3CCl + H2O → (CH3)3COH + HCl 2 (CH3)3CBr + H2O → (CH3)3COH + HBr e) 1 (CH3)3CCl (1.0M) + CH3CH2O- (1.0M) → (CH3)3COCH2CH3 + Cl2 (CH3)3CCl (2.0M) + CH3CH2O (1.0M) → (CH3)3COCH2CH3 + Cl f) 1 (CH3)3CCl (1.0M) + CH3CH2O- (1.0M) → (CH3)3COCH2CH3 + Cl2 (CH3)3CCl (1.0M) + CH3CH2O (2.0M) → (CH3)3COCH2CH3 + Cl 1 4. Que produto (ou produtos) espera obter a partir de cada uma das seguintes reacções. Diga qual o mecanismo (SN1, SN2, E1 ou E2) pelos quais se formam cada um dos produtos e preveja a quantidade relativa de cada um deles. 2 5. Quando o trans-2-metilciclohexanol é sujeito a uma reacção de desidratação catalizada por um ácido, o produto maioritário é o 1-metilciclohexeno. No entanto, quando o trans-1-bromo-2-metilciclohexano é sujeito a uma desidrohalogenação na presença de uma base forte, o produto principal é o 3metilciclohexeno. Proponha um mecanismo adequado para cada um dos casos, prevendo os diferentes produtos formados em ambas as reacções. 6. Forneça explicações mecanísticas para cada uma das seguintes situações: a) A desidratação catalizada por um ácido do 1-butanol produz o trans-2buteno como produto maioritário. b) A desidrohalogenação do (1S,2R)-1-bromo-1,2-difenilpropano produz somente o (E)-1,2-difenilpropeno. 7. Quando o 3,3-dimetil-2-butanol é tratado com H3PO4 a 85% obtêm-se os seguintes produtos: - 3,3-dimetil-1-buteno (0.4%) - 2,3-dimetil-1-buteno (20%) - 2,3-dimetil-2-buteno (80%) a) Escreva um mecanismo que explique a formação de cada um dos compostos. b) Porque é que o 2,3-dimetil-2-buteno é o produto principal? 8. Escreva os produtos resultantes da reacção dos seguintes dienos quando reagem com uma única molécula de HBr. a) CH2=CHCH2CH=CH2 b) CH3CH=CHCH=CH2 9. A reacção radicalar do propano com o cloro origina 1-cloropropano e 2cloropropano. Escreva os mecanismos de formação de cada um dos compostos. 10. Como poderia obter o ciclohexanol a partir dos seguintes reagentes: a) Ciclohexanona b) Ciclohexenona c) Ciclohexeno 3 11. Indique os produtos das reacções seguintes: 12. A sua tarefa é preparar o estireno (C6H5CH=CH2) por desidrohalogenação do 1-bromo-2-feniletano ou o 1-bromo-1-feniletano usando KOH em etanol. Qual dos haletos escolheria como material de partida de forma a obter uma maior quantidade do alceno. Justifique. 13. O composto A opticamente activo (R) tem fórmula molecular C7H11Br. A reage com HBr na ausência de peróxidos para dar os produtos isoméricos B e C de fórmula molecular C7H12Br2. O composto B é opticamente activo e C não é. Tratando B com 1mol de tert-butóxido de potássio obtenho A (R). Tratando C com o mesmo obtenho A (R/S). Tratando A com tert-butóxido de potássio obtenho D de fórmula molecular C7H10. Sujeitando 1mol de D a ozonólise seguida de tratamento com Zn e H2O obtenho 2mol de formaldeído e 1mol de 1,3-ciclopentadiona. Proponha estruturas para A, B, C e D e mecanismos para as reacções envolvidas nas transformações acima referidas. 4